低压配电线路短路保护技术研究论文_郑晓明

低压配电线路短路保护技术研究论文_郑晓明

(国网江西省电力公司高安市供电分公司 江西高安 330800)

摘要:目前,在低压配电系统中多采用接零保护(接地保护)及过流保护装置(熔断器等)来防止严重的漏电短路的情况发生。近年来,线路的间隙性接地、电弧短路和电气设备过量泄流是诱发电气火灾的一个十分重要的原因。正确设置配电线路的漏电保护,注重线路短路保护技术的研究具有重要的现实意义。低压配电线路漏电引起火灾,可发生在相线、相线与中性线、相线与大地之间。本文对最常见的低压配电线路对地漏电造成火灾的危险性的分析和预防措施作一归纳和探讨。

关键词:低压配电线路;短路保护技术;研究

常见电气线路或设备绝缘损伤后, 在一定的环境下,对靠近物质(穿线金属管、 电气装置金属外壳、潮湿木材等)会发生漏电,就象水管漏水使局部物质受潮或水渍一样,漏电可使局部物质带电,会给人们造成严重的或致命的触电或产生火花、电弧、过热高温等而造成火灾。

一、低压配电线路短路保护的装设要求

首先,所有的低压配电线路都应装设短路保护装置;其次,短路保护装置的装设,应保证线路末端发生短路时,保护装置能可靠动作;最后,短路保护装置应能避开线路中短时间过负荷的影响,如大容量异步电动机的启动瞬间等,同时又能可靠地保护线路。

二、低压配电线路短路保护元件的选择

低压配电线路的短路保护,通常采用熔断器或低压断路器来完成。

三、短路保护用熔断器熔体电流的确定

首先,当采用电缆或穿管绝缘导线配电时,熔断器熔体的额定电流应小于或等于电缆或穿管绝缘导线允许载流量的2. 5倍;其次,当采用明敷绝缘导线配电时,熔断器熔体的额定电流应小于或等于导线允许载流量的1.5倍,这是由于明敷绝缘导线的绝缘等级偏低,绝缘容易老化的缘故;最后,当熔断器用来保护配电线路末端的短路事故时,熔断器熔体的额定电流应小于或等于线路末端发生单相接地短路或两相短路时短路电流的1/4倍。

四、短路保护用低压断路器的整定

当采用低压断路器作低压配电线路的短路保护时,由于低压断路器的过流脱扣器具有延时性并且可调,所以短路保护用低压断路器能够避开线路中短时的过负荷电流。首先,无论是采用电缆配电,还是采用穿管绝缘导线,只要采用低压断路器作短路保护,其过流脱扣器的整定值一般小于或等于电缆、绝缘导线允许载流量的1.1倍;其次,当采用低压断路器作为配电线路末端的短路保护时,其过流脱扣器的整定值应小于或等于线路末端发生单相接地短路或两相短路时短路电流的1/3倍。

五、配电线路漏电火灾的预防措施

配电系统和电气设备由于绝缘老化、损坏或其他原因,可能发生各种故障和不正常的工作状态。其中最常见的是短路故障(包括接地故障)及线路的长期过载。当电气线路发生故障时,必须迅速切除故障,缩小故障的时间和范围,以降低电气线路火灾几率。配电线路无论是在运行情况还是在发生故障时的非正常运行状态都需要考虑,尤其是其中的短路故障。短路发生在配电线路时,如果不在热作用和机械作用发生在短路电流对导体和连接件产生危害之前切断短路电流,则它会迅速使电气线路绝缘软化甚至燃烧。所以,我们将熔断器或低压断路器等保护电器安装在线路的电流侧,这是为了在线路短路的时候将线路电源迅速切断,从而避免火灾的发生。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆上、下级保护电器如果应用在配电线路上时,还要使电气线路的导线和电缆与保护电器相匹配,如果保护电器与之不匹配,比如整定值选得过大,则即使线路燃烧,保护电器仍不会发生相应的动作。

电气线路短路时会造成过载,如果用电设备起动时间不长,没有超过母线槽、 电缆、 电线的允许温升,将不会对线路造成损害。但是,如果过负荷时间较长,即使轻微的过负荷,也将损害线路的绝缘、接头及端子,这是因为导体的绝缘长期过负荷,允许温升长时间被超过,绝缘将会加速老化,缩短绝缘导体的使用寿命。负载如果严重被超过,将使绝缘材料在短时间内软化变形,介质损耗增大,降低耐压水平,导致电气线路短路,引发火灾。配电系统通常有树干式和放射式两类,还有两者的混合系统。一般说,树干式系统的干线较长,对保护电器要求较高,往往需要高档保护电器,所以一般选用选择型断路器;配电线路可分为主干线、分干线和末端线路三种。主干线是从变电所低压配电屏引出的馈电线,当为树干式线路,此干线容量很大时,通常使用母干线;末端线路是直接连接用电设备的线路,短路或接地故障时,要尽快或瞬时切断电路,没有选择性要求。短路和接地故障发生在末端回路的较多, 大约要占所有故障的 90%以上, 特别是插座回路更是如此,原因是插头、 插座和移动电器及其导线和接头等较容易出故障。就故障类型说,接地故障多前者约占 80%~90%,相间短路故障较少。电动机等设备的末端回路,通常是过载多,短路故障较少,电动机的过载约占总故障数的 80%以上, 而过载是用热继电器保护,不会使熔断器、 断路器动作。

以下位置应选用选择型断路器:变压器低压出线的总开关;变电所低压配电屏引出的母干线,或引出的电流容量较大(如500A 以上)的树干式线路的保护;重要场所的低压配电屏引出的电流容量较大(如 300A 以上)的放射式线路的保护;以下位置可选用非选择型断路器:末端回路的保护;靠近末端回路的上一级分干线的保护,用于供给用电设备不多, 且偶然停电影响不太大时;以下位置宜选用熔断器:配电线路中间各级分干线的保护;变电所低压配电屏引出的电流容量较小(如300A 以下)的主干线的保护。有条件时也可用作电动机末端回路的保护,但此处不宜选用 gG 型熔断器(即全范围分断、 一般用途的熔断器),而应选用 aM型熔断器(即部分范围分断、 电动机保护用熔断器)。因 aM 型熔断器选用的熔断体额定电流比 gG 型小得多,有利于提高保护灵敏性,也避免了使上级保护电器选得过大。预防措施主要体现在线路安装敷设、检测维护、适时保护(安装固定式保护器)三个方面。

线路安装敷设的防范措施:严格根据环境条件,如高温、 潮湿、腐蚀性、 多尘或正常环境选择绝缘保护相适应的导线,并视需要作隔热、防腐蚀、防潮、防尘等加强性保护措施。敷设线路注意线间、线路与建构筑物间保持规定距离、 严格接规定作好线路固定、支撑;穿墙过洞必须穿管保护。在建筑吊顶、夹层内布线必须穿金属或难燃塑料管敷设,以防老鼠啃咬破坏绝缘层。安装敷设线路严禁损坏绝缘层,如钉破绝缘层,对线路接头要落实好绝缘恢复措施。严格按负荷量按装相应截面导线和过流保护电器,防止线路受短路负荷高温作用损坏绝缘层。

结语:

电气线路或电气设备一旦漏电并超过设定值时,报警器立即发出声光报警信号并显示漏电电流大小。从发生接地电弧到引燃起火以至火势蔓延成灾,需要一段能量积累过程,这有足够时间去检查并排除故障,提前报警就能有效地避免电气火灾的发生。报警但不切断电源,可以避免电源开关跳闸引起整个建筑物的停电,既保证了用电安全又保证了供电的不间断性。

参考文献:

[1]朱则刚.低压配电线路短路危机与漏电保护[J].电气工程应用,2014,03:16-21.

[2]刘树法,鲍俊花.低压配电线路的短路保护[J].农村电工,1999,03:20.

[3]洪桂香.探叙低压配电线路保护电器的结构特点及其安全使用[J].电气工程应用,2015,04:26-31.

[4]胡可峰.变电所配电线路的线路保护探讨[J].智能建筑电气技术,2016,1002:70-73+81.

论文作者:郑晓明

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/9

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